Le boom des exoplanètes.

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En astronomie, la recherche des exoplanètes fait appel à plusieurs méthodes de détection. La majorité de ces méthodes sont à l’heure actuelle indirectes, puisque la proximité de ces planètes avec leur étoile est si grande que leur lumière est complètement noyée dans celle de l’étoile. La méthode des vitesses radiales est la méthode qui a permis aux astronomes suisses Michel Mayor et Didier Queloz de détecter la première exoplanète autour de l’étoile 51 Peg. Cette technique de détection est celle qui a fourni le plus de résultats à l’heure actuelle, et est encore très utilisée, notamment avec les spectrographes CORALIE et HARPS, installés à l’observatoire de La Silla, au Chili. La détection par vitesse radiale consiste à utiliser l’effet Doppler-Fizeau. En effet, le mouvement de la planète autour de son étoile va induire un léger mouvement de recul de celle-ci, qui est détectable par cet effet. On mesure alors les variations de vitesses radiales de l’étoile, et si ces variations sont périodiques, il y a de grandes chances pour que cela soit dû à une planète. Cette méthode favorise la détection de planète massive proche de l’étoile (les fameux Jupiter chauds), puisque dans ce cas, le mouvement induit sur l’étoile est maximal. Elle nécessite néanmoins une extrême stabilité du spectrographe dans le temps, ainsi qu’une résolution spectrale assez grande, ce qui limite la détection aux étoiles assez lumineuses. C’est cette méthode qui a pour le moment permis de découvrir la majorité des planètes extrasolaires que nous connaissons. Afin de découvrir des planètes situées à 1 UA, et de la taille de la Terre, il faut une très grande précision des instruments, précision qui n’existe pas pour l’instant.

 

Nos connaissances sur l’univers ne cessent de progresser. Plus de 1000 planètes viennent d’être ajoutées à la liste des corps connus pour orbiter autour d’une autre étoile dans la voie Lactée. C’est la première fois qu’un si grand nombre est annoncé d’un coup. La plupart de ces 1284 planètes sont plus grandes que la Terre, mais plus petites que Neptune. Bon nombre sont sans aucun doute des géantes gazeuses. Mais plus de 100 sont de taille semblable à celle de la Terre, probablement de nature rocheuse. Neuf d’entre elles se situent dans la zone habitable. Le concept de zone habitable a été introduit en 1953 par Hubertus Strughold dans son traité The Green and the Red Planet: A. Physiological study of the Possibility of Life on Mars, il emploie pour la première fois le terme « écosphère » et fait référence à diverses « zones » où la vie pourrait apparaitre. La même année, Harlow Shapley écrit « Belt Water Liquide », qui décrit la même théorie avec plus de détails scientifiques. Les deux auteurs attachent beaucoup d’importance à la présence d’eau liquides pour permettre l’apparition de la vie. Su-Shu Huang, un astrophysicien américain, introduit en 1959 le terme « zone habitable » pour désigner la zone autour d’une étoile où l’eau pourrait se maintenir sous forme liquide.

 

Cette annonce qui vient d’être faite dans la communauté scientifique double approximativement le nombre d’exoplanètes découvertes par le cheval de bataille qu’est le télescope spatial Kepler, affichant désormais un score de 2325. Kepler a passé environ quatre années à scruter 150000 étoiles dans la constellation du cygne et de la lyre, observant les variations de luminosité appelée méthode des transits planétaires. Tandis que Kepler est passé depuis à un autre programme d’investigation, la collecte de données commence seulement à se révéler être un véritable butin pour les astronomes. Une manne que l’on doit à l’adoption d’une nouvelle méthode de calcul statistiques, rendant plus confiants encore les chercheurs sur la fiabilité de leur analyse des données. Car des imposteurs, les étoile-compagnon des systèmes d’étoiles binaires appelé également étoile double, peut facilement imiter le signal d’une planète en orbite. Traditionnellement, chaque planète doit être soumise à une seconde observation depuis un telescope terrestre. Mais avec une file d’attente de près de 4000 candidates, la confirmation de chaque une d’entre elles prendrait beaucoup trop de temps. Le calcul de fiabilité est basé sur le rapport entre le type de variations de luminosité et la probabilité d’une imposture, et cela pour chaque candidate. Les planètes sélectionnées dans cette étude sont celles dont le score dépasse les 99%. L’innovation des méthodes de détection comme celle-ci aidera grandement lors des missions à venir, comme celle par exemple du Transiting Exoplanet Survey Satellite dont le lancement est programmé fin 2017. Les planètes découvertes seront de potentielles candidates à l’observation du James Webb Telescope, qui devrait lui être lancé en 2018 et qui aura une capacité accrue d’en scruter les détails. Autant de programmes dont les découvertes à venir marqueront les carrières des astronomes, des astrophysiciens, et peut-être même l’histoire de l’humanité.

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